JPH02273908A

JPH02273908A - 変圧器

Info

Publication number: JPH02273908A
Application number: JP9602189A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Noda; 伸一野田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-11-08
Anticipated expiration: 2014-07-19
Also published as: JP2921680B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、耐震対策を講じた変圧器に関する。

（従来の技術）従来、周知のように変圧器には、多数の鉄心板を積層し
て成る鉄心を、その各脚部が上ド方向を指向するように
して設置したものがあり、鉄心の各脚部にはコイルを巻
回している。

この種変圧器の一例を第８図に示している。積層鉄心１
の上下部にはそれぞれ締付金具２によって締付けられて
いる。この鉄心１はその脚部１ａが上下方向を指向する
ようにして設置面に設置される。上記脚部］ａにはコイ
ル３が巻回されており、このコイル３はその上下端部を
ボルト４によって前記締付金具２に連結固定されている
。

上記変圧器が地震波を受けると、第９図に示すように、
下部を支点として上部が矢印入方向に振れる現象が生じ
る。このとき、コイル３は鉄心１とボルト結合されてい
るため、鉄心１と共に振れる。

今、地震波と共振しやすい第９図矢印へ方向の振動特性
を解析すると、第１０図に示すようになる。この第１０
図には、変圧器の固有振動数と変位モードとの関係を示
しており、同図から分かるように、振動数５Ｈｚ付近で
１次モードがみられ、これは倒れモードである。また、
振動数１６Ｈｚ付近で２次モードがみられ、これは捩り
モードである。このような特性は、変圧器の機種および
大きさによって多少のずれはあるが、いずれの変圧器に
おいてもほぼ同様である。

（発明が解決しようとする課題）ところで、地震の周波数は０．５〜１０Ｈｚの範囲であ
るので、地震波によって変圧器が倒れることのないよう
にするには、変圧器の固有振動数を高める方法と、共振
による振動を強制的に抑制する方法とがある。

しかしながら、積層鉄心を備えた変圧器においては、構
造上、鉄心板間に滑りが生じる事情にあるから第９図矢
印Ａ方向の曲げ剛性が小さくて固有振動数を高くできな
い。この場合、鉄心１を締付けている締付金具２のボル
ト締付力を強くすることが考えられるが、これには自ず
と限界があって固有振動数は高くできない。また、強制
的に制振するものとして、特公昭５８−４３８８６号公
報に示されるように、制振用のステーを斜状に設けた構
成としたものがあるが、このものでは、変圧器の設置ス
ペースが大きくなってしまう欠点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、積層鉄心を備えたものにおいて、固有振動数が低
いといった事情にありながらも、制振用のステー等も要
さず、極めて簡単な構成にて顕著な耐震効果を得ること
ができる変圧器を提供（課題を解決するための手段）本発明は、多数の鉄心板を積層して成り各脚部が上下方
向を指向するようにして設置される鉄心と、この鉄心の
前記脚部に巻回されるコイルとを具備するものにおいて
、このコイルを前記鉄心にばね部材を介して取付けたと
ころに特徴を有する。

（作用）上記手段によれば、鉄心とコイルとの間にばね部材が介
在するので、鉄心の１次倒れモードと、コイルの１次倒
れモードとが逆方向に作用口、つまり、鉄心の振動系（
地震時の振動系）に対してコイルおよびばねの振動系が
動吸振器として作用する。従って、地震波と共振が生じ
ても、変圧器全体の振れが少なくなり、耐震性の向上が
図れる。

（実施例）以下本発明の第１の実施例につき第１図ないし第５図を
参照して説明する。

第１図および第２図においては、乾式三相変圧器を示し
ている。鉄心１１は多数の鉄心板を積層して構成されて
おり、これは、上下方向に指向する脚部１２．１３およ
び１４を有する。鉄心１１の上端部は、ボルト締めされ
る断面はぼコ字形の一対の上部締付金具１５．１６によ
って挟持されている。また、鉄心１１の下端部も、ボル
ト締めされる断面はぼコ字形の一対の下部締付金具１７
゜１８によって挟持されている。そして、この下部締付
金具１７．１８は、床面に固定されたベース金具１９に
、絶縁板２０を介して固定されている。

前記鉄心１１の各脚部１２．１３および１４には、コイ
ル２１．２２および２３が巻回されている。各コイル２
１．２２および２３は、それぞれ、ばね部材２４を備え
た取付具２５によって前記鉄心１１に取り付けられてい
る。具体的に述べると、取付具２５は、第３図に示すよ
うに、それぞれねじ２６を取着した両端板２７．２７間
に、圧縮コイルばねから成るばね部材２４を取着して構
成されている。そしてこの取付具２５によって、各コイ
ル２１．２２および２３の上下端面を前記各締付金具１
５．１６．１７および１８に連結し、もって各コイル２
１．２２および２３をばね部材２４を介して鉄心１１に
取付支持している。

上記構成においては、鉄心１１に対してコイル２１．２
２および２３をそれぞればね部材２４を介して取り付け
ているので、この変圧器においては、一つのコイル回り
について２自由度の振動系をなす。２自由度の振動系は
、第４図に示すように、質ｍｍｌ＋およびばね定数１（
１１系と、質量ｍ２１およびばね定数に２４系とでモデ
ル化される。この場合、質ＥｉＪ＋は鉄心１１の総質量
（各締付金具１５ないし１８を含む）の１／３の質量に
相当し、ばね定数！（１１は鉄心１１の曲げ剛性に相当
する。

そして質瓜口１２１は各コイル例えばコイル２１の質量
に相当し、ばね定数に２４はばね部材２４のばね定数に
相当する。

今、固有振動数を特徴とする特許（ω＋＋’　十（１＋μ）ω２□ 竿　　ω目　＋（１＋μ　ω２２　　　−　ωＩＩ　　
ω２２ここで、ω、１′−に、、７ｍ ω２２’　　＝　ｋ　２４／　ｍ　２ μ−ｍ２，７ｍ１１（質量比）である。

上式によって、１（２４を算出することによって、２自
由度の振動系の動吸振器としての作用を得ることができ
る。従って、第５図に示すように、１次倒れモードで左
右に振動すると、コイル２］（２２２３）が逆位相の１
次倒れモードで左右に振動するようになり、振動を打ち
消し合う。この結果、固自°振動数を高くできない積層
鉄心形の変圧器において、周波数０．５〜１０Ｈｚの地
震波によって共振があっても、振動を少なくでき、耐震
性が大幅に向上する。

上記実施例では、ばね部材２４を圧縮コイルばねから構
成したが、ばね部材としては、これに限られるものでは
なく、例えば、第６図および第７図に示すようにしても
良い。第２の実施例を示す第６図においては、ばね部材
２８はジグザグ状の板ばねから構成し、第３の実施例を
示す第７図においては、ばね部材２つをほぼコ字形の板
ばねから構成している。また、上記実施例では、王相弯
圧器を例示したが、単相の変圧器に適用しても良い。

［発明の効果コ本発明は、以上の記述にて明らかなように、積層鉄心を
備えたものにおいて、コイルをばね部材を介して鉄心に
取付ける構成としたので、鉄心の振動系に対してコイル
およびばね部材の振動系が動吸振器として作用し、この
結果、制振用のステー等も要さず、極めて簡ｊｌｊな（
１？Ｉ成にて顕著な耐震効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

の第１図ないし第５図は本発明＃第１の実施例を示し、第
１図は全体の側面図、第２図は同正面図、第３図は取付
具の縦断側面図、第４図は振動系をモデル化して示す図
、第５図は振動状態の一施例を示すばね部材の斜視図、
第７図は同第３の実施例を示すばね部材の側面図である
。そして、第８図および第９図は従来例を示し、第８図
は第１図相当図、第９図は第５図＃１１当図、第１０図
は振動特性を示す図である。図中、１１は鉄心、１２．１３および１４は脚部、２１
．２２および２３はコイル、２４．２８および２９はば
ね部＋Ａである。男　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

１．多数の鉄心板を積層して成り各脚部が上下方向を指
向するようにして設置される鉄心と、この鉄心の前記脚
部に巻回されるコイルとを具備するものにおいて、この
コイルを前記鉄心にばね部材を介して取付けたことを特
徴とする変圧器。